DE2921860C2 - Device for locating and controlling a track-bound vehicle with linear motor drive - Google Patents

Device for locating and controlling a track-bound vehicle with linear motor drive

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Abstract

Es sind mindestens zwei raeumlich und funktionell getrennte Kanaele zur Datenermittlung und -Uebertragung zwischen dem Fahrzeug bzw. dem Streckenbereich, in dem es sich befindet, und der Zentrale vorgesehen. In der Zentrale sind mindestens zwei voneinander unabhaengig arbeitende Rechner vorgesehen, die die ueber die Kanaele einlaufenden Werte untereinander und mit zulaessigen Soll-Werten vergleichen und bei zulaessiger Uebereinstimmung zu Vorgaben fuer Unterwerke und Fahrzeuge weiterverarbeiten und ueber eisenbahntechnisch sichere Vergleicher zusammen mit einem Zulaessigkeitssignal uebertragen. Damit sind zwei Kanaele geschaffen, die raeumlich und funktionell getrennt arbeiten. Der eine Kanal fuehrt von je einem Unterwerk zur Zentrale, der zweite Kanal vom Fahrzeug zur Zentrale. Ueber beide Kanaele werden an die Zentrale die Ist-Geschwindigkeit und der Ort eines Fahrzeuges uebermittelt. Der Vorteil dieser Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, dass die Fail-Safe-Ausfuehrung lediglich auf die Vergleicher beschraenkt ist und dadurch weniger aufwendig ist. Durch die raeumliche und funktionelle Trennung der Kanaele ist eine weitere Sicherheitserhoehung gewaehrleistet. ...U.S.WThere are at least two spatially and functionally separate channels for data acquisition and transmission between the vehicle or the route area in which it is located and the control center. At least two computers working independently of one another are provided in the control center, which compare the values coming in via the channels with each other and with permissible target values and, if they agree with specifications for substations and vehicles, process them further and transmit them via comparators that are safe for railway technology together with an admissibility signal. This creates two channels that work spatially and functionally separately. One channel leads from one substation to the control center, the second channel from the vehicle to the control center. The actual speed and the location of a vehicle are transmitted to the control center via both channels. The advantage of this device according to the invention is that the fail-safe design is limited only to the comparators and is therefore less expensive. The spatial and functional separation of the channels ensures a further increase in security. ...ETC

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ortung und Steuerung eines spurgebundenen Fahrzeuges mit Linearmetorantrieb, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definiert ist. Eine solche Einrichtung ist z. B. durch die DE-OS 22 15 442 bekanntgeworden. Bei diesem Fahrzeugsteuersystem wird unter Verwendung eines Steuerrechners in einer Zentrale von Mitteln zur Positionsfeststellung durch das Fahrzeug sowie Mitteln zur Kommunikation zwischen Steuerrechner und Fahrzeug über einen Datenkanal und Übertragungseinrichtungen Gebrauch gemacht. Die Ermittlung des Fahrortes wird durch das Fahrzeug bewirkt.The invention relates to a device for locating and controlling a track-bound vehicle with linear motor drive, as defined in more detail in the preamble of claim 1. Such a facility is z. B. has become known from DE-OS 22 15 442. This vehicle control system uses a control computer in a control center with means for determining the position of the vehicle and means for communication between the control computer and the vehicle via a data channel and Transmission facilities made use. The determination of the driving location is done by the vehicle causes.

Es erfolgt ein zyklischer Datenverkehr zwischen der Zentrale und den Fahrzeugen über gekreuzte Linienleiter. Durch die elektrischen Markierungsstellen der Kreuzungen wird die Strecke in einzelne Streckenintervalle unterteilt und davon abhängig der Zählerstand eines Wegmarkenzählers verändert, aus dem über den Rechner Position und Abstand zu anderen Fahrzeugen oder Haltestellen berechenbar wird. Daraus resultiert eine entrprechende Steuerung des Fahrzeuges. Zusätzliche Streckenmarkengeber dienen der weiteren Positionsüberwachung. Dieses System genügt den bekannten Hochsicherheitsanforderungen für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge nicht oder es muß zu aufwendig gestaltet werden.There is cyclical data traffic between the control center and the vehicles via crossed line cables. The electrical marking points at the intersections divide the route into individual route intervals subdivided and changed depending on the count of a path marker counter, from the Computer position and distance to other vehicles or stops can be calculated. This results a corresponding control of the vehicle. Additional Distance marker sensors are used for further position monitoring. This system is sufficient for the known high security requirements for high-speed vehicles or it must be too expensive be designed.

Die Abschnittsbildung kann auch in anderer Weise erfolgen, z. B. dadurch, daß in aufeinanderfolgenden Abschnitten wechselnd verschiedene Frequenzen zur Wirkung gebracht werden. Dabei befindet sich der Wegmarkenzähler im Fahrzeuggerät (DE-AS 22 22 266).The section formation can also be done in other ways, e.g. B. in that in successive Different frequencies can be brought into effect in alternating sections. The waymark counter is located here in the vehicle unit (DE-AS 22 22 266).

Bekannt ist ferner den Stator eines synchronen Linearmotors eines elektrischen Triebfahrzeuges entlang der Trasse abschnittsweise von ortsfesten steuerbaren statischen Umrichtern mit veränderlicher Spannung und Frequenz zu speisen (Unterwerke). Dabei wird eine Pollagemessung des Linearmotors ausgewertet, die einen Sender auf dem Fahrzeug und Empfänger an der Trasse verwendet (DE-PS 2610 752).Also known is the stator of a synchronous linear motor of an electric traction vehicle the route in sections of stationary controllable static converters with variable voltage and frequency to feed (substations). A pole position measurement of the linear motor is evaluated, which uses a transmitter on the vehicle and a receiver on the route (DE-PS 2610 752).

Bekannt ist auch anstelle über übliche Linienleiter, Richtfunk mit verschiedenen Frequenzpaaren zur Zugbeeinflussung über Mikrocomputer einzusetzen. Dabei übergibt ein punktförmiges Übertragungssystem dem Fahrzeug die Ortskennung, verbunden mit einer Fehlerkorrektur eines Wegimpulszählers. Es erfolgt eine einkanalige Ortung des Fahrzeuges. In Zentrale und Fahrzeug ist aus Sicherheitsgründen ein sicheres Dopnelrechnersystem für Aufgabenteilung und Prüfung vorgesehen (Signal + Draht 69 [1977] 4, S. 69 ff.).Instead of using conventional line cables, radio relay with different frequency pairs to influence trains is also known to be used via microcomputer. A punctiform transmission system transfers the Vehicle the location identifier, combined with an error correction of a distance pulse counter. There is a single-channel location of the vehicle. For security reasons, there is a secure dual computer system in the control center and vehicle intended for task sharing and testing (Signal + Draht 69 [1977] 4, p. 69 ff.).

Eine Einrichtung zur Zugpositionsanzeige, bei der die Ortung mit Radar durchgeführt wird, ist aus der DE-OS 2544547 bekannt.A device for the train position display, in which the location is carried out with radar, is from the DE-OS 2544547 known.

Gleichfalls bekannt ist es, zur Erhöhung der Sicherheit bei einer Anlage zur Steuerung von Fahrzeugen zwei funktionell gleichartige Datenkanäle einzusetzen (CH-PS 5 70292).It is also known to increase the safety of a system for controlling vehicles use two functionally similar data channels (CH-PS 5 70292).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Ortung und Steuerung eines spurgebundenen Fahrzeuges mit Langstator-Linearmotor zu schaffen, die den erwartbaren Geschwindigkeiten entsprechen hochgenau und bahntechnisch sicher ist. Dabei wird auf The object of the invention is to provide a device for locating and controlling a track-bound vehicle with a long-stator linear motor that corresponds to the expected speeds with high precision and is technically safe in terms of rail technology. This is on

einfachen Aufbau und Mehrzweckverwendung vor-'randener Technik Wert gelegt.simple construction and multipurpose use of the leading edge Technology valued.

Diese Aufgabe wird für eine Einrichtung der eingangs genannten Art gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes sind den Unteransprüchen entnehmbar.This task is for a device of the type mentioned in accordance with the characterizing Features of claim 1 solved. Appropriate further developments of the subject of the registration are can be found in the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mittels eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to a drawing by means of an exemplary embodiment.

In der Zentrale befinden sich zwei parallel arbeitende Rechner R t und R 2. An die Rechner R ι und R2 sind Vergleicher V; ... Vn angeschlossen, die in Fail-Safe-Technik aufgebaut sind. Die Rechner sind mit Unterwerken Ui ... Un verbunden und außerdem mit drahtlosen Übertragungseinrichtungen im Bereich S ι... bis B „. An jedem Unterwerk ist eine Statorsteuerung 5/1 ... Stn angeschlossen. Auf jedem Fahrzeug befindet sich eine Übertragungseinrichtung FU, an die eine Fahrzeugdatenverarbeitung /©^angeschlossen ist. Von den beschriebenen Einrichtungen sind lediglich die Vergleicher in Fail-Safe-Technik aufgebaut Two computers R t and R 2 working in parallel are located in the control center. To the computer R ι and R 2 are the comparator V; ... V n connected, which are constructed in fail-safe technology. The computers are connected to substations Ui ... U n and also to wireless transmission devices in the area S ι ... to B ". A stator control 5/1 ... St n is connected to each substation. There is a transmission device FU on each vehicle, to which a vehicle data processing system / © ^ is connected. Of the devices described, only the comparators are built using fail-safe technology

Damit sind zwei Kanäle geschaffen, die räumlich und funktionell getrennt arbeiten. Der eine Kanal führt von je einem Unterwerk zur Zentrale, der zweite Kanal vom Fahrzeug zur Zentrale. Über beide Kanäle werden an die Zentrale die Ist-Geschwindigkeit und der Ort eines Fahrzeuges übermittelt.This creates two channels that work spatially and functionally separately. The one channel leads from one substation to the control center, the second channel from the vehicle to the control center. Via both channels the actual speed and the location of a vehicle are transmitted to the control center.

Die vom Unterwerk ermittelten Werte werden mit Hilfe der Messung der Pollage gewonnen, während die vom Fahrzeug übermittelten Werte z. B. mit Hilfe eines Radimpulszählers bzw. eines vsb-Radargerätes ermittelt worden sind. Bevor die von dem Unterwerk und dem Fahrzeug übermittelten Werte in der Zentrale den Rechnern zugeführt werden, werden sie eisenbahntechnisch sicher an den mit einem Kästchen gekennzeichneten Stellen rückwirkungsfrei aufgespalten. Die Werte werden in den beiden Rechnern unabhängig voneinander verglichen. Außerdem erfolgt in den Rechnern ein Vergleich des Istgeschwindigkeitswertes mit dem Sollgeschwindigkeitswert. Die so von den Rechnern R ι und R 2 ermittelten Werte werden weiterverarbeitet und die Ergebnisse mit einem oder ohne ein Zulässigkeitssignal ausgegeben, in dem zugehörigen Vergleicher verglichen und bei Übereinstimmung rückwirkungsfrei einerseits an das zuständige Unterwerk, andererseits über eine der Übertragungseinrichtungen an die Datenveraibeitungseinrichtung auf dem Fahrzeug übermittelt.The values determined by the substation are obtained by measuring the pole position, while the values transmitted by the vehicle are e.g. B. have been determined with the help of a wheel pulse counter or a vsb radar device. Before the values transmitted by the substation and the vehicle are fed to the computers in the control center, they are safely broken down by the railway at the points marked with a box without any retroactive effects. The values are compared independently of one another in the two computers. In addition, the computers compare the actual speed value with the target speed value. The values determined in this way by the computers R ι and R 2 are further processed and the results are output with or without an admissibility signal, compared in the associated comparator and, if they match, non-reactive on the one hand to the responsible substation, on the other hand via one of the transmission devices to the data processing device on the Vehicle transmitted.

Die Anweisung an das Unterwerk dient zur Steuerung des Statorstromes, die andere Anweisung dient zur Steuerung des Fahrzeugs selbst. In der Datenverarbeitungseinrichtung des Fahrzeuges wird die Istgeschwindigkeit mit der Anweisung von den Rechnern verglichen und bei zu großer Abweichung die Zwangsbremse angesteuert. Ferner wird eine entsprechende Langstatorabschaltung veranlaßt. Die Verbindung zwischen Übertragungseinrichtungen und Fahrzeugen wird z. B. durch Funk hergestellt.The instruction to the substation is used to control the stator current, the other instruction is used to control the vehicle itself. In the data processing device of the vehicle, the actual speed compared with the instructions from the computers and, if the deviation is too great, the emergency brake controlled. Furthermore, a corresponding long stator shutdown is initiated. The connection between Transmission equipment and vehicles is z. B. produced by radio.

Der Vorteil dieser Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß die Fail-Safe-Ausführung lediglich auf die Vergleicher beschränkt ist und dadurch weniger aufwendig ist, als wenn sämtliche Bauteile der Einrichtung in Fail-Safe-Technik ausgeführt wären. Durch die räumliche und funktionell Trennung der Kanäle ist eine weitere Sicherheitserhöhung gewährleistet.The advantage of this device according to the invention is that the fail-safe design is only is limited to the comparator and is therefore less expensive than if all the components of the device would be implemented in fail-safe technology. Due to the spatial and functional separation of the channels is a further increase in security guaranteed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zur Ortung und Steuerung eines spurgebundenen Fahrzeuges mit Linearmotorantrieb unter Verwendung eines Steuerrechners in einer Zentrale und Mitteln zur Positionsfeststellung durch das Fahrzeug sowie zur Kommunikation zwischen Steuerrechner und Fahrzeug über einen Datenkanal und Übertragungseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet,1. Device for locating and controlling a track-bound vehicle with a linear motor drive using a control computer in a control center and means for determining the position by the vehicle and for communication between the control computer and the vehicle via a Data channel and transmission facilities, characterized in that daß zusätzlich zu dem einen Steuerrechner (Ri) ein zweiter Rechner (R 2) der Zentrale zugeordnet ist, daß beide Rechner (Ru R2) über den einen Kanal mit jeweils zugeordneten Unterwerken (U\... Un), die der Stromversorgung von Langstatorabschrätten des Motors an der Strecke dienen, verbunden sind, daß beide Rechner (Äi, R2) über einen weiteren, räumlich und funktionell vom anderen getrennten Kanal einerseits mit jeweils zugeordneten Übertragungseinrichtungen (fl\ ... B„) für die Signalübertragung vom Fahrzeug und andererseits über jeweils zugeordnete signaltechnisch sichere Vergleicher (V\ ■ · ■ Vn) mit den Unterwerken (U\... Un) und den Übertragungseinrichtungen (Bx ... Bn) für die Signalübertragung zum Fahrzeug verbunden sind, daß über den jeweils einen Kanal die stationär mit Hilfe einer Pollageerfassung durch das zugeordnete Unterwerk (z. B. Ui) ermittelten Informationen über Ort und Istgeschwindigkeit des Fahrzeuges vom Unterwerk (z. B. U\) aus an die Zentrale übertragen werden,that in addition to the one control computer (Ri) a second computer (R 2) is assigned to the control center, that both computers (R u R 2 ) via the one channel with each assigned substation (U \ ... U n ) that the Power supply of long stator scraping of the motor on the route are connected that both computers (Äi, R 2 ) on a further, spatially and functionally separated channel from the other on the one hand with respectively assigned transmission devices (fl \ ... B ") for the signal transmission from the vehicle and on the other hand via respectively assigned signal-technically reliable comparators (V \ ■ · ■ V n ) with the substations (U \ ... U n ) and the transmission devices (B x ... B n ) for the signal transmission to the vehicle that via the one channel in each case the stationary information about the location and actual speed of the vehicle determined by the associated substation (e.g. Ui) with the help of pole position detection is transmitted from the substation (e.g. U \) to the control center will be daß über den weiteren Kanal die mobil durch fahrzeugeigene Mittel festgestellten Informationen über Ort und Geschwindigkeit des Fahrzeuges vom Fahrzeug aus über die Übertragungseinrichtungen (FU und z. B. B Ο an die Zentrale übertragen werden, daß die Informationen dort von beiden Rechnern (R 1, R2) unabhängig miteinander sowie rait Sollwerten verglichen und weiterverarbeitet werden, daß bei Übereinstimmung die Ergebnisse, ggf. mit einem Zulässigkeitssignal versehen, ausgegeben werden und als Steuersignale rückwirkungsfrei einerseits über den einen Kanal an das zuständige Unterwerk (z. B. Ui) zur Steuerung des Statorstromes und andererseits über den weiteren Kanal und die Datenverarbeitungseinrichtung auf dem Fahrzeug (FDV) der Bremsbeeinflussung dienen.that the information about the location and speed of the vehicle, ascertained in a mobile manner by the vehicle's own means, is transmitted from the vehicle via the transmission devices (FU and e.g. B Ο to the control center) that the information there from both computers (R 1, that in accordance with the result, if necessary, be R 2) independently compared to each other and Rait setpoints and further processed, provided with a validity signal, output and friction on the one hand such as control signals via a channel to the relevant sub-station (. B. Ui) for controlling of the stator current and, on the other hand, to influence the braking via the other channel and the data processing device on the vehicle (FDV). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nichtvorliegen eines vorgesehenen Zulässigkeitssignals von den Unterwerken oder Fahrzeugen eine Statorabschaltung und/oder eine Zwangsbremsung ausgelöst wird.2. Device according to claim 1, characterized in that in the absence of one provided Permission signal from the substations or vehicles a stator shutdown and / or a Emergency braking is triggered. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug eine Erkennungseinrichtung für Statorstromabschaltung vorgesehen ist, die eine Zwangsbremsung auslöst.3. Device according to claim 1, characterized in that that a detection device for stator current shutdown is provided on the vehicle that triggers an emergency brake. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Vergleichseinrichtungen für Ist- und Soll-Werte in den Unterwerken und Fahrzeugen vorgesehen sind.4. Device according to claim 1, characterized in that additional comparison devices for actual and target values are provided in the substations and vehicles. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den zweiten Kanal auf dem Fahrzeug Ort und Geschwindigkeit z. B. mit Hilfe eines vsb-Radargerätes oder eines Radimpulsgebers ermittelt und diese Informationen vom Fahrzeug an die Zentrale übertragen werden.5. Device according to claim 1, characterized in that that via the second channel on the vehicle location and speed z. B. with the help of a vsb radar device or a wheel pulse generator and this information from the vehicle transferred to the headquarters. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechner mit gleicher oder unterschiedlicher Software betreibbar sind.6. Device according to claim 1, characterized in that that the computers can be operated with the same or different software.
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